JPH11330199A

JPH11330199A - 真空プロセス装置

Info

Publication number: JPH11330199A
Application number: JP13562198A
Authority: JP
Inventors: Yukiyasu Sugano; 幸保菅野; Takeshi Aiba; 武相場
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】小型であり、しかも低価格で、多品種少量の
生産に対応可能な真空プロセス装置を提供する。【解決手段】プロセスチャンバ１、トランスファーチ
ャンバ２およびロードロックチャンバ３をこの順に一列
に配列して構成される。トランスファーチャンバ２は移
送機構２０を備えている。移送機構２０はワークＷを平
面的に見て直線状に移送させるものであり、アーム支持
部２１、一対の駆動モータ２２Ａ，２２Ｂ、ワークＷを
保持するための保持ステージ２５、および駆動モータ２
２Ａ，２２Ｂの駆動力を保持ステージ２５へ伝達するた
めの４つのアーム（第１アーム２３Ａ，２３Ｂおよび第
２アーム２４Ａ，２４Ｂ）からなるリンク機構Ｌ₁，Ｌ
₂により構成されている。駆動モータ２２Ａ，２２Ｂが
同じタイミングで互いに逆方向に駆動されると、リンク
機構Ｌ₁，Ｌ₂が伸縮し、これに連動してワークＷを保
持した保持ステージ２５が直線状に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体集積
回路やカラー液晶ディスプレイ等を製造するための真空
プロセス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路やカラー液晶ディ
スプレイに用いられる基板のサイズの大型化に伴い、製
造装置の大型化が進んでいる。特にスパッタリング、Ｃ
ＶＤ（Chemical Vapor Deposition:化学的気相成長 )、
ドライエッチイングなどの製造プロセスを取り扱う真空
系の製造装置ではその傾向が著しい。

【０００３】この種の真空プロセス装置としては、現
在、図１１に示したように中央のトランスファーチャン
バ１００の周りに、ロードロックチャンバ１０１ａ，１
０１ｂ、冷却チャンバ１０２、加熱チャンバ１０３と共
に複数のプロセスチャンバ１０４ａ〜１０４ｄを配置し
たマルチチャンバ型が主流となっている（特開平９−２
４６３４７号公報等）。トランスファーチャンバ１００
内には遠隔操作により保持アーム１０５ａを回動させる
ことができる真空ロボット１０５が設置されている。こ
の真空プロセス装置では、ロードロックチャンバ１０１
ａ，１０１ｂより取り入れられた被処理体、例えばガラ
ス基板１０６はトランスファーチャンバ１００内の真空
ロボット１０５により保持された後、必要に応じて冷却
チャンバ１０２や加熱チャンバ１０３に送り込まれた
後、各プロセスチャンバ１０４ａ〜１０４ｂ内へ移送さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにマルチチ
ャンバ型の真空プロセス装置では、ガラス基板１０６の
各チャンバ間の移送は回転モードの真空ロボット１０５
により、その都度トランスファーチャンバ１００を経由
して行われている。

【０００５】しかしながら、このように回転モードによ
りガラス基板１０６の移送を行う方式の真空プロセス装
置では、移送の信頼性が十分ではなく、故障時の復帰に
要する時間が長くなり、またコストもかかるという問題
があった。

【０００６】また、この方式の真空プロセス装置では、
トランスファーチャンバ１００の周りに複数のプロセス
チャンバ１０４ａ〜１０４ｄを備えており、各チャンバ
への移送を確保するために、装置本体が例えば８ｍ×８
ｍにも及ぶ占有面積を必要とするほど大型化していると
いう問題がある。このため装置価格そのものが高額化す
ることによるコストアップだけでなく、クリーンルーム
の占有面積も大きくなり、所要エネルギーも増えるとい
うこともコストアップの要因になっている。また、交換
部品の大型化によるメンテナンス作業の工数および費用
の増加も招いている。

【０００７】更に、このような方式の真空プロセス装置
は少品種大量のプロセスには向いているものの、多品種
少量の生産に対しては融通性がないという問題があっ
た。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、小型であり、しかも低価格で、多品
種少量の生産に対応可能な真空プロセス装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による真空プロセ
ス装置は、被処理体の真空処理を行うプロセスチャンバ
と、このプロセスチャンバに対応して設けられ、被処理
体の外部からの取り入れおよび外部への取り出しを行う
ロードロックチャンバと、このロードロックチャンバと
プロセスチャンバとの間に設けられると共に、ロードロ
ックチャンバとプロセスチャンバとの間で、被処理体を
平面的に見て直線状に移送させるための移送機構を含む
トランスファーチャンバとを備えている。

【００１０】また、本発明による他の真空プロセス装置
は、被処理体の真空処理を行うプロセスチャンバと、こ
のプロセスチャンバに対応して設けられ、被処理体の外
部からの取り入れおよび外部への取り出しを行う機能を
有すると共に、外部とプロセスチャンバとの間で、被処
理体を平面的に見て直線状に移送させるための移送機構
を含むトランスファーチャンバとを備えている。

【００１１】本発明による真空プロセス装置では、ロー
ドロックチャンバを介して取り入れられたガラス基板等
の被処理体は、ロードロックチャンバとプロセスチャン
バとの間で、トランスファーチャンバ内に設置された移
送機構によって、回転動作を伴うことなく直線状に移送
される。

【００１２】本発明による他の真空プロセス装置では、
被処理体はロードロックチャンバを兼ねたトランスファ
ーチャンバを介して取り入れられた後、このトランスフ
ァーチャンバとプロセスチャンバとの間で、移送機構に
よって、回転動作を伴うことなく直線状に移送される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１４】〔第１の実施の形態〕図１は本発明の第１
の実施の形態の係る真空プロセス装置の外観図であり、
図２はこの真空プロセス装置の内部の平面構成、図３は
同じく内部の側面から見た構成をそれぞれ表している。
この真空プロセス装置は、各々１基のプロセスチャンバ
１、トランスファーチャンバ２およびロードロックチャ
ンバ３をこの順に一列に配列して構成したものである。
これらプロセスチャンバ１とトランスファーチャンバ２
とロードロックチャンバ３との間にはそれぞれ開閉用の
ゲートバルブ４ａ〜４ｃが設けられている。ゲートバル
ブ４ａ〜４ｃはそれぞれ、駆動部のオン・オフによりバ
ルブ本体の開口部が開閉するものである。これらプロセ
スチャンバ１，トランスファーチャンバ２およびロード
ロックチャンバ３はそれぞれ図示しない排気ポンプに連
通しており、処理状況に応じたゲートバルブ４ａ〜４ｃ
の開閉動作に連動して適宜真空状態に保持されるように
なっている。なお、これらプロセスチャンバ１、トラン
スファーチャンバ２およびロードロックチャンバ３はそ
れぞれ例えばアルミニウム合金やステンレス等の材質に
より形成されている。

【００１５】プロセスチャンバ１は、ガラス基板などの
被処理体（以下、ワークＷという）の真空処理（例えば
スパッタリング）を行うための部屋であり、その底面に
は移送されてきたワークＷを載置して保持するための保
持機構１１を備えている。本実施の形態では、この保持
機構１１は例えば３個の保持ピン１１ａ〜１１ｃにより
構成されている。プロセスチャンバ１の天井面には例え
ばスパッタ用のカソード１２が配設されている。

【００１６】プロセスチャンバ１に隣接したトランスフ
ァーチャンバ２はロードロックチャンバ３から取り入れ
られたワークＷをプロセスチャンバ１へ直線的に移送す
ると共に、プロセスチャンバ１で処理が終了した後のワ
ークＷをロードロックチャンバ３へ直線的に移送させる
ための部屋である。このトランスファーチャンバ２には
そのために移送機構（移送ロボット）２０を備えてい
る。

【００１７】移送機構２０は、ロードロックチャンバ３
とプロセスチャンバ１との間において、ワークＷを平面
的に見て直線状に移送させるものである。この移送機構
２０は、アーム支持部２１、駆動手段としての一対の駆
動モータ（例えばサーボモータ）２２Ａ，２２Ｂ、ワー
クＷを保持するための保持ステージ２５、および駆動モ
ータ２２Ａ，２２Ｂの駆動力を保持ステージ２５へ伝達
するための４つのアーム（第１アーム２３Ａ，２３Ｂお
よび第２アーム２４Ａ，２４Ｂ）からなるリンク機構Ｌ
₁，Ｌ₂により構成されている。以上の構成要素は例え
ばステンレス等の材質により形成されている。

【００１８】アーム支持部２１は、トランスファーチャ
ンバ２の底部中央位置において、外部からチャンバ内に
突出するように設けられている。駆動モータ２２Ａ，２
２Ｂはこのアーム支持部２１に内蔵されている。これら
駆動モータ２２Ａ，２２Ｂは図示しない制御部からの指
示により同じタイミングで互いに逆方向に回転するもの
で、ワークＷの移送方向に対して直交する方向（チャン
バの幅方向）に並列に配設されている。これら駆動モー
タ２２Ａ，２２Ｂの各回転軸２２ａ，２２ｂにはそれぞ
れ第１アーム２３Ａ，２３Ｂの基端部が連結されてお
り、第１アーム２３Ａ，２３Ｂがそれぞれアーム支持部
２１上において回動可能に支持されている。

【００１９】第１アーム２３Ａ，２３Ｂの各先端部には
それぞれ第２アーム２４Ａ，２４Ｂの基端側がそれぞれ
軸部２３ａにおいて回動可能に支持されている。なお、
これら第１アーム２３Ａ，２３Ｂおよび第２アーム２４
Ａ，２４Ｂは互いに同じ長さを有しており、第１アーム
２３Ａと第２アーム２４Ａとからなるリンク機構Ｌ
₁と、第１アーム２３Ｂと第２アーム２４Ｂとからなる
リンク機構Ｌ₂とが左右対称な形状となっている。第２
アーム２４Ａ，２４Ｂの各先端側は軸支部２４ａにより
保持ステージ２５に対して回動可能に軸支されており、
これにより保持ステージ２５がリンク機構Ｌ₁，Ｌ₂に
より支持されている。第２アーム２４Ａ，２４Ｂの各軸
支部２４ａ，２４ｂは、本実施の形態では、それぞれ保
持ステージ２５の移送方向の中央位置に設けられてい
る。これにより保持ステージ２５はロードロックチャン
バ３およびプロセスチャンバ１のいずれの側においても
同じ奥行きまで移動できるようになっている。

【００２０】この移送機構２０では、駆動モータ２２
Ａ，２２Ｂが同じタイミングで互いに逆方向に駆動され
ると、第１アーム２３Ａ，２３Ｂが互いに逆方向に回動
し、それに連動して第２アーム２４Ａ，２４Ｂが変位す
る（すなわち、リンク機構Ｌ₁，Ｌ₂が左右対称に伸縮
する）。これに連動して保持ステージ２５が図３に矢印
で示したように直線状に移動し、これによって保持ステ
ージ２５に保持（載置）されたワークＷがロードロック
チャンバ３とプロセスチャンバ１との間を移送されるよ
うになっている。

【００２１】また、この移送機構２０のアーム支持部２
１には、例えばモータ駆動による歯車機構などを利用し
た上下駆動機構２６が連結されており、これにより移送
機構２０自体が上昇または下降ができるようになってい
る。

【００２２】トランスファーチャンバ３に隣接して配設
されたロードロックチャンバ３は、ワークＷの外部から
のプロセスチャンバ１への取り入れ、および外部へのワ
ークＷの取り出しを行うための部屋である。なお、ロー
ドロックチャンバ３へのワークＷの取り入れ等は図示し
ない公知の搬送機構により行われるようになっている。

【００２３】ロードロックチャンバ３の高さ方向の中央
位置には仕切部３０が設けられており、これにより加熱
チャンバ３Ａおよび冷却チャンバ３Ｂが上下に積層され
た２段構成のチャンバとなっている。加熱チャンバ３Ａ
の天井面には加熱手段、例えば加熱ヒータ３２が設置さ
れており、この加熱ヒータ３２により取り入れられたワ
ークＷを所定の温度で加熱するようになっている。な
お、加熱手段としては加熱ヒータに限らず、ランプ加熱
など他の方法でもよい。加熱チャンバ３Ａおよび冷却チ
ャンバ３Ｂそれぞれの底面部には、移送されてきたワー
クＷを載置して保持するための保持機構３１を備えてい
る。本実施の形態では、この保持機構３１は例えば３個
の保持ピン３１ａ〜３１ｃにより構成されている。ま
た、ロードロックチャンバ３の両側に配設されたゲート
バルブ４ｂ，４ｃは２分割された加熱チャンバ３Ａおよ
び冷却チャンバ３Ｂにそれぞれ対応して、ゲートバルブ
４ｂ₁，４ｂ₂、ゲートバルブ４ｃ₁，４ｃ₂に２分割
されている。

【００２４】次に、図２，図３および図４（Ａ），
（Ｂ）ないし図５（Ａ），（Ｂ）を参照してこの真空プ
ロセス装置の作用について説明する。

【００２５】まず、ロードロックチャンバ３の加熱チャ
ンバ３Ａまたは冷却チャンバ３Ｂ、例えば冷却チャンバ
３Ｂには、図３に示したように開口されたゲートバルブ
４ｃ₂を介して図示しない搬送手段によってワークＷが
搬入され、保持ピン３１ａ〜３１ｃ上に載置される。こ
のときロードロックチャンバ３とトランスファーチャン
バ２との間のゲートバルブ４ｂ₁，４ｂ₂は閉成されて
いる。

【００２６】次に、ゲートバルブ４ｃ₂が閉成され、こ
の状態で、ロードロックチャンバ３内は図示しない排気
ポンプによって真空排気される。ロードロックチャンバ
３内が所定の真空度になると、ゲートバルブ４ｂ₂が開
口される。その後、トランスファーチャンバ２内の移送
機構２０が上下動機構２６によって冷却チャンバ３Ｂに
対向する位置に位置決めされる。この状態で、駆動モー
タ２２Ａ，２２Ｂが駆動され、リンク機構Ｌ₁およびリ
ンク機構Ｌ₂がそれぞれ直線状になる（図２および図３
参照）。この状態において、保持ステージ２５は保持ピ
ン３１ａ，３１ｂ間を通過してワークＷの下に位置す
る。次いで、上下駆動機構２６が作動し、移送機構２０
がわずかに上昇する。これによりワークＷは保持ステー
ジ２５により持ち上げられ、保持ステージ２５によって
保持された状態となる。

【００２７】その後、図４（Ａ）に示したように、第１
アーム２３Ａ，２３Ｂが互いに逆方向に回動駆動され
る。これにより２つのリンク機構Ｌ₁，Ｌ₂が縮み、そ
れに伴って保持ステージ２５がロードロックチャンバ３
からトランスファーチャンバ２側へ直線状に移送され
る。図４（Ｂ）は第１アーム２３Ａ，２３Ｂおよび第２
アーム２４Ａ，２４Ｂがそれぞれ重なった状態、すなわ
ち、保持ステージ２５と共にワークＷがトランスファー
チャンバ２の中央位置に移送されたときの状態を示して
いる。

【００２８】ワークＷがトランスファーチャンバ２内に
移動すると、ロードロックチャンバ３とトランスファー
チャンバ２との間のゲートバルブ４ｂ₂は閉成され、一
方トランスファーチャンバ２とプロセスチャンバ１との
間のゲートバルブ４ａが開口される。その後、更に、図
５（Ａ）に示したように、第１アーム２３Ａ，２３Ｂが
互いに逆方向に回動駆動される。これにより２つのリン
ク機構Ｌ₁，Ｌ₂が伸び、それに伴って保持ステージ２
５がプロセスチャンバ１内へ直線状に送り込まれる。図
５（Ｂ）は２つのリンク機構Ｌ₁，Ｌ₂が平行になった
状態を示しており、この状態で上下駆動機構２６が作動
し、移送機構２０をわずかに下降させる。これにより保
持ステージ２５が下降し、ワークＷが保持機構１１の保
持ピン１１ａ〜１１ｃ上に保持された状態となる。続い
て、２つのリンク機構Ｌ₁，Ｌ₂が縮み、保持ステージ
２５はトランスファーチャンバ２内へ戻される。

【００２９】その後、プロセスチャンバ１とトランスフ
ァーチャンバ２との間のゲートバルブ４ａが閉成され、
プロセスチャンバ１内が所定の真空度に排気される。こ
の状態で、プロセスチャンバ１内には図示しない導入口
から所定のガスが導入され、このガス雰囲気中でスパッ
タカソード１２等によるスパッタプロセスが実行され
る。スパッタプロセスが終了した後は、上記と同様に移
送機構２０が作動し、ワークＷがプロセスチャンバ１か
らトランスファーチャンバ２を経由してロードロックチ
ャンバ３へ戻される。更に、ワークＷはロードロックチ
ャンバ３から図示しない搬送手段により外部へ取り出さ
れて、次のプロセスへ移送される。

【００３０】本実施の形態の真空プロセス装置では、プ
ロセスチャンバ１が１基（シングルプロセスチャンバ構
成）であり、このプロセスチャンバ１に対してトランス
ファーチャンバ２並びに２基のチャンバ（加熱チャンバ
３Ａおよび冷却チャンバ３Ｂ）を含むロードロックチャ
ンバ３が直線状に配設された構成を有している。このた
め、装置寸法は従来のマルチチャンバ方式に比べて約４
分の１程度に小型化され、これにより装置も安価になる
と共にクリーンルームの占有面積も小さくなり、所要エ
ネルギーも少なくなる。また、交換部品も小さくなり、
メンテナンス作業が容易になる。その結果、メンテナン
ス作業の工数、費用も抑えることができる、などの効果
を得ることができる。

【００３１】また、本実施の形態では、移送機構２０が
ワークＷをロードロックチャンバ３からプロセスチャン
バ１まで直線的に移送させることができるので、移送機
構には回転動作モードが含まれていない。従って、ワー
クＷの移送動作の信頼性が大幅に向上する。このため故
障が少なく、また故障しても復帰に要する時間、コスト
を節減することができる。更に、シングルプロセスチャ
ンバ構成であり、単一のプロセスだけを実行するため、
本実施の形態のプロセス装置を、異なる種類のプロセス
を順番に実行する作業（フローショップ的作業）に対応
しやすく、また、多品種少量の生産作業にも対応できる
という利点がある。

【００３２】加えて、本実施の形態では次のような効果
がある。すなわち、ワークＷが基板の場合、例えばスパ
ッタリング，ＣＶＤなどのプロセスにおいては１００〜
４００℃の温度で基板を加熱する必要がある。しかし、
通常、基板温度を上昇させるためには３０秒〜２分の時
間を要するので、昇温をプロセスチャンバ１内で行うと
すると、所要時間がそれだけ長くなってスループットを
低下させる原因となる。これに対して、本実施の形態で
は、ロードロックチャンバ３を、加熱チャンバ３Ａと冷
却チャンバ３Ｂとを上下に積層した構成とすると共に、
トランスファーチャンバ２内の移送機構２０を上下動可
能な構成としている。従って、加熱チャンバ３Ａで予備
加熱を行い、昇温に要する時間を短縮することができる
と共に、冷却チャンバ３において冷却処理が可能とな
る。このため、ワークＷの取り入れおよび予備加熱と、
他のワークＷの冷却および取り出しとを同時に並行して
行うことができ、よって高いスループットを得ることが
できる。

【００３３】〔第２の実施の形態〕図６は本発明の第２
の実施の形態に係る真空プロセス装置の側面構成を表す
ものである。本実施の形態では、第１の実施の形態と異
なり、ロードロックチャンバ３を単層構成とし、かつ、
プロセスチャンバ１の保持ピン１１ａ〜１１ｃを一体化
し、それに上下駆動機構１２を連結すると共に、ロード
ロックチャンバ３においても同様に保持ピン３１ａ〜３
１ｃを一体化し、それに上下駆動機構３３を連結し、ワ
ークＷを保持機構１１，３１によって上下動可能とした
ものである。一方、移送機構２０は、本実施の形態で
は、トランスファーチャンバ２の底部に固定されてい
る。その他の構成および作用は、第１の実施の形態と実
質的に同じであるので、同一構成要素に同一符号を付し
てその説明は省略する。

【００３４】本実施の形態では、移送機構２０の保持ス
テージ２５と、保持機構１１，３１それぞれとの間での
ワークＷの移し変えは、上下駆動機構１２，３３による
保持機構１１，３１の上下動により行われる。

【００３５】本実施の形態では、ロードロックチャンバ
３が単層構成であるため、第１の実施の形態のようにワ
ークＷの予備加熱と冷却を並行して行うことはできない
が、その分だけ第１の実施の形態よりもトランスファー
チャンバ２およびロードロックチャンバ３の高さを低く
することができ、高さ方向においても装置の小型化を図
ることができる。

【００３６】〔第３の実施の形態〕図７（Ａ），（Ｂ）
および図８（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３の実施の形態
に係る真空プロセス装置の要部構成を表すものである。
第１の実施の形態では、移送機構２０の保持ステージ２
５は移送方向の中央位置において、第２アーム２４Ａ，
２４Ｂに対して取り付けられていたが、本実施の形態で
は、保持ステージ２５が第２アーム２４Ａ，２４Ｂに対
して前後に相対的にスライド可能な構成を有し、上記実
施の形態に比較してよりアームを短くし、移送機構２０
の小型化を図ることができるものである。

【００３７】ところで、移送機構２０のアームを短く
し、上記実施の形態と同等の奥行きまで保持ステージ２
５を移動させるとなると、第２アーム２４Ａ，２４Ｂの
軸支部を保持ステージ２５の中心位置ではなく、より手
前側に設ける必要がある。しかし、このような構成とす
ると、例えば保持ステージ２５がロードロックチャンバ
３側からプロセスチャンバ１側へ移行した場合には、保
持ステージ２５が直線移動するため、保持ステージ２５
はプロセスチャンバ１の奥までは届かない状態となる。
これに対して、本実施の形態では、保持ステージ２５に
は２本の長溝２６Ａ，２６Ｂが平行に形成されており、
これら長溝２６Ａ，２６Ｂにそって第２アーム２４Ａ，
２４Ｂの各軸支部（スライド支点２７Ａ，２７Ｂ）が相
対的にスライド可能となっている。更に、移送機構２０
のリンク機構Ｌ₁，Ｌ₂がわずかに伸びたときの保持ス
テージ２５の移動方向の前方、すなわちロードロックチ
ャンバ３内には、スライド支点２７Ａ，２７Ｂのスライ
ド時に保持ステージ２５の前方への変位を阻止するため
の変位阻止部材２８が配設されている。変位阻止部材２
８には上下駆動機構２９が連結されており、上下動が可
能となっている。この変位阻止部材２８は常時は図７
（Ｂ）に二点鎖線で示したように下方に退避している
が、スライド支点２７Ａ，２７Ｂのスライド時に実線で
示したように上昇して、その先端部が保持ステージ２５
の先端面に当接するようになっている。なお、図示しな
いが、プロセスチャンバ１側においても、ワークＷの回
収時において同様のスライド動作が実行されるような構
成となっている。その他の構成は、実質的に第１の実施
の形態と同様であるので、同一構成要素に同一符号を付
してその説明は省略する。

【００３８】本実施の形態では、移送機構２０の保持ス
テージ２５は、ロードロックチャンバ３内において、図
７（Ａ），（Ｂ）に示したようにリンク機構Ｌ₁，Ｌ₂
を縮めた状態で静止する。ここで、上下駆動機構２９が
作動して変位阻止部材２８が上昇し、その先端部が保持
ステージ２５の先端面に当接する。この状態で、リンク
機構Ｌ₁，Ｌ₂が更に伸びるが、このとき保持ステージ
２５には変位阻止部材２８が当接しているため、保持ス
テージ２５の前方への移動は阻止される。これにより、
図８（Ａ），（Ｂ）に矢印で示したように、スライド支
点２７Ａ，２７Ｂが長溝２６Ａ，２６Ｂの図において右
端側へ移動し、保持ステージ２５はスライド支点２７
Ａ，２７Ｂを軸として左方向に相対的にスライドするこ
ととなる。その後、この状態で、保持ステージ２５にワ
ークＷを保持させた後、第１アーム２３Ａ，２３Ｂがそ
れぞれ図に矢印（破線）で示したように回動し、リンク
機構Ｌ₁，Ｌ₂が縮み、更にプロセスチャンバ１側に伸
びることにより保持ステージ２５はワークＷをプロセス
チャンバ１内に移送させる。ここで、スライド支点２７
Ａ，２７Ｂは長溝２６Ａ，２６Ｂの図において右端側に
位置しているため、保持ステージ２５はプロセスチャン
バ１内の奥まで届くこととなる。

【００３９】プロセスチャンバ１内においてプロセスが
終了した後、ワークＷの回収時においても、ロードロッ
クチャンバ３側と同様に保持ステージ２５のスライド動
作が実行される。このときにはスライド支点２７Ａ，２
７Ｂは長溝２６Ａ，２６Ｂの左端側に位置する状態とな
り、この状態でロードロックチャンバ３側へ移行し、図
７（Ａ），（Ｂ）に示した状態に戻る。以下、上記と同
様の動作を繰り返す。

【００４０】第１および第２の実施の形態の真空プロセ
ス装置では、前述したように移送機構２０の保持ステー
ジ２５が一直線上を移動してロードロックチャンバ３と
プロセスチャンバ１との間でワークＷを移送させるた
め、リンク機構Ｌ₁，Ｌ₂および保持ステージ２５は共
に移送方向から見て、その左右に対称的な形状を必要と
する。しかし、その場合、リンク機構Ｌ₁，Ｌ₂がチャ
ンバの中央部まで入り込むので、保持機構を構成する保
持ピンにぶつからないように配置することが難しい。こ
れに対して本実施の形態では、保持ステージ２５が前後
に相対的にスライド可能であり、アームを短くすること
ができるため、リンク機構が保持ピンにぶつかることが
なくなる。

【００４１】〔第４の実施の形態〕図９は本発明の第４
の実施の形態に係る真空プロセス装置の要部構成を表す
ものである。第１ないし第３の実施の形態では、移送機
構２０が左右対称の２つのリンク機構Ｌ₁，Ｌ₂を含む
構成としたが、このような構成ではリンク機構Ｌ₁，Ｌ
₂が縮んだ場合にトランスファーチャンバ２の内壁にぶ
つからないよう、チャンバの幅を広する必要がある。こ
れに対して、本実施の形態の移送機構２０は、片側のリ
ンク機構Ｌ₂のみを備えた構成（スカラアーム）となっ
ている。駆動手段としては、前述の駆動モータ２２Ｂの
他、他の２つの回動支点２２ｃ，２２ｄをそれぞれ独立
に駆動するモータが含まれている。ここで、アーム支持
部２１の中心部（駆動モータ２２Ｂの回転軸２２ｂ）は
トランスファーチャンバ２の幅方向の中央部ではなく、
トランスファーチャンバ２の中心線から距離Ｄだけ偏心
した位置に設けられている。また、リンク機構Ｌ₂を構
成する第２アーム２４Ｂの長さは第１アーム２３Ｂに比
べて偏心距離Ｄの分だけ短くなっている。

【００４２】このような構成により、本実施の形態で
は、トランスファーチャンバ２の幅が狭くても、リンク
機構Ｌ₂のアームが内壁に接触することなしに動作可能
であり、第１の実施の形態に比べてより装置の小型化を
図ることができる。

【００４３】〔第５の実施の形態〕図１０は本発明の第
５の実施の形態に係る真空プロセス装置の構成を表すも
のである。第２の実施の形態では、プロセスチャンバ
１、トランスファーチャンバ２およびロードロックチャ
ンバ３をそれぞれ１基備えた構成としたが、本実施の形
態ではプロセスチャンバ１と、ロードロックチャンバ兼
トランスファーチャンバ２Ａとの２基の構成としたもの
である。ロードロックチャンバ兼トランスファーチャン
バ２Ａ内に第２の実施の形態と同様の移送機構２０が設
置されている。その他の構成は第２の実施の形態と実質
的に同じである。

【００４４】この真空プロセス装置では、ゲートバルブ
４ｂが開口されロードロックチャンバ兼トランスファー
チャンバ２Ａが大気に開放された状態で、移送機構２０
が作動しワークＷがロードロックチャンバ兼トランスフ
ァーチャンバ２Ａ内に取り込まれる。次いで、ゲートバ
ルブ４ｂが閉成された後、ロードロックチャンバ兼トラ
ンスファーチャンバ２Ａ内が所定の真空度まで排気され
る。その後、ゲートバルブ４ａが開口され、第２の実施
の形態と同様に、ワークＷは移送機構２０によりプロセ
スチャンバ１内へ移送される。プロセスチャンバ１内で
のプロセスが終了した後、ワークＷは再び移送機構２０
によりロードロックチャンバ兼トランスファーチャンバ
２Ａへ戻され、その後、大気中に取り出される。

【００４５】本実施の形態では、第２の実施の形態に比
べて、チャンバの数を１つ減らすことができるので、よ
り低価格で、小型の装置を実現することができる。

【００４６】以上実施の形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施の形態に限定するものではなく、
種々変形可能である。例えば、上記実施の形態ではワー
クＷとしてガラス基板を用い、プロセスチャンバ１にお
ける処理をスパッタ処理として説明したが、ワークＷを
半導体ウェハとし、プロセスチャンバ１における処理を
ＣＶＤ処理等としてもよい。また、移送機構２０は上記
実施の形態のものに限らず、ワークＷを直線状に移送で
きるものであれば、他の機構であってもよい。更に、上
記実施の形態では、２つのリンク機構Ｌ₁，Ｌ₂を駆動
するために２つの駆動モータ２２Ａ，２２Ｂを備える構
成としたが、１の駆動モータで２つのリンク機構Ｌ₁，
Ｌ₂を駆動させるようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし９の
いずれか１に記載の真空プロセス装置によれば、一基の
プロセスチャンバに隣接してトランスファーチャンバお
よびロードロックチャンバを直線的に設置し、トランス
ファーチャンバ内に被処理体を直線状に移送させるため
の移送機構を含むように構成したので、全体として小型
化を図ることができ、安価になりと共にクリーンルーム
の占有面積も小さくなり、所要エネルギーも少なくなる
などの効果を得ることができる。また、移送機構には回
転動作モードが含まれないので、移送動作の信頼性が大
幅に向上し、故障が少なく、また故障しても復帰に要す
る時間、コストを節減することができる。

【００４８】特に、請求項３ないし５のいずれか１に記
載の真空プロセス装置では、ロードロックチャンバを複
数のチャンバを積層して構成するようにしたので、上記
効果に加え、異なる種類の処理を並行して同時に行うこ
とができ、高いスループットを得ることができるという
効果を奏する。

【００４９】また、請求項１０記載の真空プロセス装置
によれば、トランスファーチャンバがロードロックチャ
ンバを兼ねるように構成したので、より小型化および低
価格化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る真空プロセス
装置の外観を表す斜視図である。

【図２】図１の真空プロセス装置の内部構成を表す平面
図である。

【図３】図１の真空プロセス装置の内部構成を表す側面
図である。

【図４】図１の真空プロセス装置の作用を説明するため
の要部の平面図である。

【図５】図４に続く作用を説明するための平面図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る真空プロセス
装置の側面図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る真空プロセス
装置の要部構成および作用を説明するための図であり、
同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面図である。

【図８】図７に続く作用を説明するための平面図および
側面図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態に係る真空プロセス
装置の構成を説明するための平面図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る真空プロセ
ス装置の構成を説明するための図であり、同図（Ａ）は
平面図、同図（Ｂ）は側面図である。

【図１１】従来の真空プロセス装置の構成を表す平面図
である。

【符号の説明】

１…プロセスチャンバ、２…トランスファーチャンバ、
２Ａ…ロードロックチャンバ兼トランスファーチャン
バ、３…ロードロックチャンバ、１１，３１…保持機
構、２０…移送機構、２１…アーム支持部、２２Ａ，２
２Ｂ…駆動モータ、２３Ａ，２３Ｂ…第１アーム、２４
Ａ，２４Ｂ…第２アーム、Ｌ₁，Ｌ₂…リンク機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体の真空処理を行うプロセスチャ
ンバと、このプロセスチャンバに対応して設けられ、被処理体の
外部からの取り入れおよび外部への取り出しを行うロー
ドロックチャンバと、このロードロックチャンバと前記プロセスチャンバとの
間に設けられると共に、前記ロードロックチャンバと前
記プロセスチャンバとの間で、被処理体を平面的に見て
直線状に移送させるための移送機構を含むトランスファ
ーチャンバとを備えたことを特徴とする真空プロセス装
置。
【請求項２】各々１基のプロセスチャンバ、トランス
ファーチャンバおよびロードロックチャンバがこの順に
一直線上に配置されていることを特徴とする請求項１記
載の真空プロセス装置。
【請求項３】前記ロードロックチャンバは、上下に積
層された複数のチャンバにより構成されたことを特徴と
する請求項１記載の真空プロセス装置。
【請求項４】前記ロードロックチャンバは、上下に積
層された２つのチャンバにより構成され、一方のチャン
バで被処理体の加熱、他方のチャンバで被処理体の冷却
を行うことを特徴とする請求項１記載の真空プロセス装
置。
【請求項５】前記トランスファーチャンバ内の移送機
構はロードロックチャンバの各チャンバに対応するよう
に上下に移動可能であることを特徴とする請求項４記載
の真空プロセス装置。
【請求項６】前記トランスファーチャンバ内の移送機
構は、チャンバの底部からチャンバ内に突出されたアー
ム支持部と、各基端側が前記アーム支持部上に回動可能
に支持された一対の第１アームと、前記アーム支持部に
内蔵され、第１アームを回動駆動する駆動手段と、各基
端側が前記第１アームの先端側にそれぞれ回動可能に支
持された一対の第２アームと、これら第２アームの先端
側に前記第２アームがそれぞれ回動可能なように軸支さ
れると共に前記第１アームの回動運動に連動して直線的
に移動する保持ステージとを含むことを特徴とする請求
項１記載の真空プロセス装置。
【請求項７】２つの第２アームの前記保持ステージに
対する各軸支部がそれぞれ前記保持ステージの移動方向
の中央位置にあることを特徴とする請求項６記載の真空
プロセス装置。
【請求項８】前記保持ステージに移動方向に沿って所
定の長さの一対の長溝が平行に形成されると共に、２つ
の第２アームの前記保持ステージに対する各軸支部が前
記保持ステージの長溝に沿って相対的にスライド可能で
あり、かつ前記軸支部のスライド時に前記保持ステージ
の変位を阻止する変位阻止部材を含むことを特徴とする
請求項６記載の真空プロセス装置。
【請求項９】前記トランスファーチャンバ内の移送機
構は、チャンバの底部からチャンバ内に突出されたアー
ム支持部と、基端側が前記アーム支持部上に回動可能に
支持された第１アームと、前記アーム支持部に内蔵さ
れ、第１アームを回動駆動する駆動手段と、基端側が前
記第１のアームの先端側に回動可能に支持された第２ア
ームと、この第２アームの先端側に前記第２のアームが
回動可能なように軸支されると共に前記第１アームの回
動運動に連動して直線的に移動する保持ステージとを含
み、前記アーム支持部の第１アームの支持位置が前記保
持ステージの移動方向の中心線からずれていることを特
徴とする請求項１記載の真空プロセス装置。
【請求項１０】被処理体の真空処理を行うプロセスチ
ャンバと、このプロセスチャンバに対応して設けられ、被処理体の
外部からの取り入れおよび外部への取り出しを行う機能
を有すると共に、外部と前記プロセスチャンバとの間
で、被処理体を平面的に見て直線状に移送させるための
移送機構を含むトランスファーチャンバとを備えたこと
を特徴とする真空プロセス装置。